如何训练你的求解器：光滑粒子流体动力学的边界条件验证
数值分析
2022-12-14 v4 数值分析
计算物理
摘要
弱可压缩光滑粒子流体动力学(WCSPH)方法已被用于模拟涉及流体和固体的各种物理现象。人们已提出多种方法来实现固体壁、入口/出口及其他边界条件。然而，这些方法的误差估计与形式收敛速率尚未被仔细讨论或检验。在本文中，我们使用构造解方法(MMS)来验证多种常用固体、入口和出口边界实现的收敛特性。为开展本研究，我们针对不同的域提出了多种构造解。基于这些方法所提供的收敛性，我们系统性地提出了一种收敛的 WCSPH 格式以及实现边界条件的合适方法。我们还通过使用该格式求解圆柱绕流问题来展示其精度。结合自适应分辨率应用的其他近期进展，这为利用 SPH 方法准确高效地模拟不可压缩或弱可压缩流体流动铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2208.10848,
title = {How to train your solver: Verification of boundary conditions for smoothed particle hydrodynamics},
author = {Pawan Negi and Prabhu Ramachandran},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.10848},
year = {2022}
}